[PDF] Première année Médecine Pr B. Boutabia#Chéraitia Année

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Première année Médecine Pr B. Boutabia-Chéraitia

Année universitaire: 2020-2021

Corrigé Série9 :Optique géométrique(3) Exercice 1:Un dioptre sphérique convexe et convergent de rayon80cm;sépare deux milieux transparents d"indices1:2et1:6:

1)Déterminer la position des foyers et la puissance de ce dioptre

2)A100cmen avant de son sommetS, on place un objetAB= 1cmper-

pendiculairement à l"axe optique. Déterminer la position et la grandeur de son image en précisant si elle est réelle ou virtuelle. La construire géométriquement.

ReponsesD

n1n2convexe et convergent=)n1< n2

R=SC= +80cm;n1= 1:2;n2= 1:6

1)Distance focale objet:f=SF=n1n

1n2R=240cm

Distance focale image:SF

0=f0=n2n

2n1R= +320cm

Puissance du dioptre:D=n2f0= 0:5

2)p=1m

n 2q n1p =D=)q=2:29m <0 =)I:V =n1qn

2p=1:2(2:29)1:6(1)= 1:71

=A 0B0AB =)A

0B0= 1:71cmAB= 1cm(objet droit)

j j>1 =)image plus grande que l"objet. >0 =)image droite 1

Exercice 2:

Le rayon de courbure d"une lentille plan-concave d"indicen= 1:51estR=

18:4cm:Quelle est sa distance focale? Où faut-il placer un objet pour que cette

lentille en forme une image à20cmen avant d"elle? Reponses1)La distance focale de la lentille obéit à la relation: 1f

0= (n1)1R

11R 2 On a deux dispositions possibles de la lentille par rapport à la propagation de la lumière:

Disposition 1:

D1:dioptre plan=)R1=1

D2:dioptre convexe=)R2=S

2C2= 18:4cm

=)1f

0= (n1)11

118:4=)f0=36cm

Disposition 2:

D1:dioptre concave=)R1=S

1C1=18:4cm

D2:dioptre plan=)R2=1

=)1f

0= (n1)h

118:411

i =)f0=36cm

2)Image à20cmen avant de la lentille=)q=20cm=)I:V

p=? 1q 1p =1f

0=)p=45cm=)O:R

Exercice 3:On place deux lentilles convergentes, chacune de distance focale32:0cm;à

21:5cml"une de l"autre. On pose un objet à55:0cmdevant la première lentille.

Où sera située l"image ...nale formée par la seconde lentille. Quel sera le gran- dissement total? 2

Reponses

AB

L!A1B1L0!A2B2

LentilleLOA=p1=55cmOA

1=q1=?

1p 11q 1=1f

01=)q1= 76:5cm >0 =)I:R

1=A 1B1AB =q1p

1=1:39

A

1B1va jouer le rôle d"objet par rapport àL0

LentilleL0O

0A1=p2=O

0O+OA

1=21:5 + 76:5 = 55cm >0 =)O:VO

0A2=q2=?

1p 21q
2=1f

02=)q2= 20:2cm >0 =)I:R

2=A 2B2A

1B1=q2p

2= 0:37

Grandissement total

T=A 2B2AB =A 2B2A 1B1A 1B1AB 2 1=q1p 1q2p

2=0:51

Exercice 4:On veut obtenir sur un écran situé à2md"un objet réel, une image réelle4 fois plus grande. Quelles sont la nature et la distance focale de la lentille qu"il faut prendre et où faut-il placer celle-ci?

ReponsesAB:objet réel=)p <0

A

0B0:image réelle=)q >0

=)LentreABetA0B0

Image4fois plus grande que l"objet=) j

j= 4 =qp =4 3 AA

0= 2m=AO+OA

0=p+qqp

=4 qp= 2m=)p=0:4m q= 1:6m 1q 1p =1f0=)f0= 3:2m >0 =)LentilleCV Exercice 5:Une lentille convergente de10est placée horizontalement à23cmau dessus du fond d"une cuve vide. A20cmen dessus de la lentille et sur son axe, se trouve un point lumineuxA:

1)Trouver la position et la nature de l"imageA1deA:

2)Quelle épaisseur d"eau(n=43

)doit-on verser dans la cuve pour que l"image ...nale deAse forme exactement sur le fond?

3)On remplace l"eau par un autre liquide. Trouver l"indice de réfraction de

ce liquide, sachant que pour maintenir l"image deAau fond il faut en verser une épaisseur de12:5cm:

ReponsesV= 10 >0

V=1f0=)f0= 10cm

1)OA=p=20cm

A

L!A1;OA

1=q 1q 1p =1f0=)q= 20cm >0 =)I:R

2)On a deux possiblités:,!Si la surface de séparationaireauest en dessous deA1

=)A1:O:RD

1n!A2:I:Vdans le plan d"incidence.

=)A2:ne peut pas se former sur le fond de la cuve. ,!Si la surface de séparationaireauest en dessus deA1 =)A1:O:VD

1n!A2:I:Rdans le plan de réfraction.

O

1point d"intersection entre(D1n)et la normale issue deA1:

4 O

1A1:O:V!A2:I:R

1n=)O1A2=nO1A1=43

O1A1 O

1A2:épaisseur de l"eau=?

On a:O1A2=O1A1+A1A2

=)43

O1A1=O1A1+ 3cm=)O1A1= 9cm=)O1A2= 12cm

3)SiO1A2= 12:5cm=)O1A1=O1A23cm= 9:5cm

O

1A2=nO1A1=)n= 1:31

5quotesdbs_dbs42.pdfusesText_42

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